史小平
(陽泉煤業(yè)(集團)有限責任公司一礦,山西陽泉045008)
陽煤一礦位于山西省陽泉市西北部,東鄰陽泉煤業(yè)(集團)有限責任公司四礦,南鄰陽泉煤業(yè)(集團)有限責任公司三礦,西鄰七里河井田(規(guī)劃井田),北鄰蔭營煤礦及程莊井田(規(guī)劃井田)。礦區(qū)地形切割強烈,南坡較北坡更甚,總的地貌特征是坡陡谷深,地表裸露、植被較少。最高點標高為1 369 m,最低點標高為1 035 m,一般相對高差300 m左右。根據(jù)瓦斯鑒定資料,礦井相對瓦斯涌出量為13.11 m3/t,井絕對瓦斯涌出量為126 m3/min,屬高瓦斯礦井,一礦在瓦斯治理上,采取了“U+I”通風方式。而高抽巷普遍采用普掘工藝,單進水平近年來逐步提高,但也只有150 m。高抽巷的單進水平較其他巷道綜掘工藝單進水平還較低,嚴重影響了礦井的正常生產接替。為提高高抽巷的單進水平,通過試驗EBZ-132CZ掘進機配套的綜掘工藝,取得了很理想的效果。
十四采區(qū)81402工作面走向高抽巷,地面位于南頭村以西,西頭村以南,楊家峪以東,曹里以北。地面無建筑物,沿11號煤層頂板為標志層掘進的全巖巷,是工作面回采時瓦斯抽放專用巷道。
巷道總體構造形態(tài)為一單斜構造,東部高、西部低;局部發(fā)育有次一級的向,背斜構造;巖層最大厚度8.17 m,最小厚度1.06 m,平均5.52 m;傾角最大12°,最小2°,一般5°左右。上部為11號煤,平均厚度為0.27m,下部為12號煤,平均厚度0.80 m。巖層普氏硬度系數(shù)f=4.0~6.0。具體見表1巷道頂?shù)装鍘r性情況表。
巷道毛寬4.0 m,凈寬3.8 m;毛高2.7 m,凈高2.6 m。頂板采用“錨桿+錨索+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護,排距900 mm,間距900 mm;每排布置5根,每隔一排布置2根錨索,錨索布置在第2、4眼內,其他眼布置錨桿。兩幫采用“錨桿+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護,第一排每幫布置3根錨桿,排距900 mm,間距從頂板至底板依次為:400 mm/900 mm/900 mm/500 mm。第二排每幫布置2根錨桿,間距從頂板至底板依次為400 mm、1 200 mm、1 100 mm,依次類推交替布置,見表1。
表1 巷道頂?shù)装鍘r性情況表
81402走向高抽巷使用EBZ-132CZ型掘進機破巖,運輸使用SSJ-800型膠帶運輸機至十四采區(qū)高抽皮帶巷,經(jīng)皮帶至十三采區(qū)矸倉;勞動組織為“二九一六”制作業(yè);兩個班一個為生產班,生產時間9 h,另一個班為檢修班,檢修時間6 h。
EBZ-132CZ型掘進機于2016年9月開始使用。截至2017年2月底總計掘進1 520 m。最高月進285 m,平均月進253 m。
掘進機正常情況截割能力強大,截割頭無論慢速、快速旋轉對巖體的破碎都比較容易實現(xiàn),在截割過程中機器穩(wěn)定性良好,各部位振動微小,刀齒消耗量為2個/d。機身窄、機器行走、拐彎靈活,定位截割范圍大,使截割斷面能夠滿足設計斷面,其斷面成形比采區(qū)高抽準備巷更符合要求。
表2 EBZ-132CZ掘進機技術參數(shù)
1)在加油、換管過程中容易造成憋氣現(xiàn)象,造成液壓系統(tǒng)不能正常工作。
2)掘機各密封件、過濾器、閥件對液壓油質量要求高,但由于井下煤塵、巖塵較大,環(huán)境較差,在加油和檢修維護過程中容易使煤塵、巖塵及其他異物進入液壓系統(tǒng)造成上述部件的損壞。
3)液壓油油溫高,正常工作油溫會超過70℃屬于油溫過高現(xiàn)象。油溫過高會造成液壓油迅速變質,各個密封件使用壽命降低,漏油,加速油泵的磨損,造成崩管,大量跑油。油溫太高會造成掘機各液壓運轉部運行慢。
1)實現(xiàn)巖巷綜合機械化作業(yè)。EBZ-132CZ型掘進機在81402高抽巷的成功應用,實現(xiàn)了巖巷綜合機械化掘進作業(yè),改變了普掘作業(yè)機械化程度不高的現(xiàn)狀,取消了人工鉆眼、爆破等危險環(huán)節(jié),放炮現(xiàn)場的施工環(huán)境和安全環(huán)境得到了極大的改善。
2)改變施工工藝,降低勞動強度。采用綜掘后實現(xiàn)了綜掘機連續(xù)切割、裝載、運輸,進而簡化了施工方式,縮短了循環(huán)時間,每天循環(huán)可達5~6個,平均月進水平253 m,較普掘工藝月進水平提高40%以上,極大地降低了工人勞動強度。
3)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。使用掘進機配套的綜掘工藝,每班人員組織最少3人,每年節(jié)省費用30萬元。每月多施工進尺70 m,全能多施工進尺840 m,可以創(chuàng)造效益1 400萬元。
1)鏟板臥底量差,且切割臂掏柱窩時,截割臂壓住鏟板星輪,無限位裝置,易損星輪馬達及星輪。
2)機尾導向滾筒離地高度低,掘進機上下山時,容易壓死導向滾筒燒損電動滾筒。
3)履帶板防側滑能力差,整機重遇傾斜巷道易下滑。
4)在外來水處可以加1~2個水過濾器,定期清洗過濾器,保證冷卻水暢通機組正常運轉和生產。
1)液壓系統(tǒng)復雜,對維護人員提出更高的要求。應加強對包機人員培訓,提高包機人員素質,保證檢修質量是充分發(fā)揮掘進機效能的必要保障。
2)掘進當中遇到地質構造或巖石強度高的地段時,應采用放炮與掘進機配合掘進的方法,以減少掘進機的損壞。